LABORATORIO 3: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE BAJO FRICCION (MAS AMORTIGUADO)
Enviado por Gabriel Insuasty • 25 de Marzo de 2020 • Documentos de Investigación • 1.215 Palabras (5 Páginas) • 146 Visitas
LABORATORIO 3: MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE BAJO FRICCION (MAS AMORTIGUADO)
PRESENTADO A:
MSc. Jorge Hernán López
PRESENTADO POR:
Eraso González Diego Sebastián
Insuasty Daza Gabriel Felipe
Pinza Pinza Juan Pablo
Rodríguez Narváez Andrés Felipe
Universidad Mariana
Facultad De Ingeniería
Programa De Ingeniería Civil
San Juan De Pasto
2020
TABLA DE CONTENIDO
- RESUMEN…………………………………………………………………………………… 3
- INTRODUCCION……………………………………………………………………………..3
- MARCO TEORICO…………………………………………………………………………...4
- PUNTOS DE LA GUIA……………………………………………………………………….5
- CUESTIONARIO……………………………………………………………………...5
- INFORME……………………………………………………………………………..6
- RESUMEN
El presente laboratorio de física eléctrica nos conlleva a identificar, profundizar y analizar temas relacionados con el Movimiento Armónico Simple bajo fricción, el laboratorio en su desarrollo nos presenta unos pasos a aplicar o estructura del mismo. En lo referente a los objetivos, identificaremos en primer momento la constante de fricción b (Kg/s), posteriormente, encontrar el valor de la gravedad g (m/s2) en un planeta desconocido; seguidamente se pretende presentar los datos obtenidos de la forma x ± ∆x.
- INTRODUCCION
Como se puede experimentar en el laboratorio de física eléctrica, la mayoría de los osciladores reales están sometidos a algún tipo de fricción. Las fuerzas de fricción son aquellas fuerzas que existen entre dos superficies en contacto las cuales se oponen al movimiento relativo entre ambas, transformado el trabajo realizado por estas superficies en calor y disipándolo, reduciendo cada vez más su movimiento y como consecuencia se dice que el movimiento esta amortiguado.
Si el amortiguamiento supera cierto valor crítico, el sistema no oscila y vuelve a su punto de equilibrio, y cuando no supera este valor crítico, se dice que el sistema realiza un movimiento ligeramente amortiguado.
La rapidez con la que se produce la oscilación del sistema depende de la magnitud del amortiguamiento, la característica principal de la oscilación amortiguada es que la amplitud de la oscilación va disminuyendo exponencialmente con el tiempo, por lo tanto la energía del sistema también va disminuyendo.
En este laboratorio se puede estudiar el movimiento utilizando un programa que simula un péndulo simple para realizar un movimiento amortiguado.
- MARCO TEORICO
Cuando se tiene un sistema en movimiento amortiguado simple (MAS) que oscila bajo una fuerza de fricción que es proporcional a la velocidad, es decir de la forma , la posición del cuerpo en función del tiempo está dada por la ecuación 1:[pic 1]
[pic 2]
Donde:
= es la amplitud inicial[pic 3]
= es la constante de fricción[pic 4]
m = es la masa
= es la frecuencia del sistema oscilante[pic 5]
= es la fase inicial[pic 6]
Este caso es el que se presenta para una masa conectada a un resorte y un amortiguador que trabaja con un fluido como se muestra en la siguiente figura 1.
[pic 7]
Figura 1. Ilustración de un sistema masa - resorte sometido a una fuerza de fricción que es proporcional a la velocidad de la masa.
Aunque en la figura 1 se muestra un sistema masa – resorte, en realidad se trabajara en la simulación con un péndulo simple sometido a una fuerza de fricción que es proporcional a la velocidad.
En este caso la variable que determina la posición del sistema es el ángulo que el péndulo forma con la vertical. Para este sistema, la ecuación 2 que determina la evolución de su posición en el tiempo es:[pic 8]
[pic 9]
Donde:
= es el ángulo principal.[pic 10]
= es la constante de fricción.[pic 11]
m = es la masa.
= es la frecuencia del sistema oscilante.[pic 12]
= es la fase inicial.[pic 13]
Por lo tanto, en un MAS amortiguado que oscila, la amplitud es una función del tiempo que en el caso del péndulo simple está dada por:
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